專利名稱：深海微生物自動(dòng)保壓采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采樣器，尤其是涉及一種深海微生物自動(dòng)保壓采樣器。
背景技術(shù)：
深海是指水深在1000m以上的海洋，地球70%以上的表面是海洋，海洋中90%以 上是深海，因此地球表面60%以上的面積為深海所覆蓋。由于深海是一個(gè)低溫(0 4°C )、 高壓(超過100個(gè)大氣壓)和低溶解氧的極端環(huán)境，其中的深海生物與我們熟知的淺海、陸 地生物相比，具有特殊適應(yīng)機(jī)制，并對(duì)應(yīng)特殊的基因資源，其中深海微生物的基因資源最為 豐富，研究也最為深入。開展深海微生物資源的研究是開發(fā)海洋，利用海洋基因資源的重要 組成部分。如何獲得高保真的深海微生物樣品，已經(jīng)成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。由于深海中許 多有價(jià)值的微生物大都是嗜壓微生物，它們?cè)诔合聼o法生長(zhǎng)甚至死亡，因此保壓采樣是 開展深海微生物采樣的前提條件。在世界各國(guó)的海洋儀器專家的努力下，現(xiàn)在已經(jīng)有多種保壓采樣裝置問世并投入 使用，如拉普敦采樣器、Major pairs采樣器和形狀記憶合金采樣器等，它們大都存在以下缺 點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本昂貴；2、采樣過程大都需要外力驅(qū)動(dòng)，甚至載人深潛器的機(jī)械臂操 作；3、采樣器的驅(qū)動(dòng)依靠電路控制、彈簧或者記憶合金。總之，現(xiàn)有的保壓采樣器結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 成本昂貴，需要特殊的電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或者觸發(fā)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足多站位、多深度采樣的要求。特 別是在開啟、關(guān)閉采樣器的過程中，無一例外都采用電磁控制，這給采樣器的成本及穩(wěn)定性帶 來很大的負(fù)擔(dān)。發(fā)明一種無需電磁控制的簡(jiǎn)便高效的保壓采樣器已經(jīng)迫在眉睫。公開號(hào)為CN1752732的發(fā)明專利申請(qǐng)公開一種水氣混合物及水下浮游微生物采 樣器，它由換位裝置、啟閉裝置、貯存罐三部分組成，其中換位裝置、啟閉裝置分別與載體安 裝為一體，貯存罐鑲嵌在換位裝置內(nèi)部，位于啟閉裝置下方。該發(fā)明是能夠?qū)λ滤畾饣旌?物、熱液硫化物、微懸浮體、水下浮游微生物及沉淀物進(jìn)行取樣的水下取樣工具，采用該發(fā) 明可以無壓力突變采樣，保持樣品溫度和壓力，防止采樣空間邊界擾動(dòng)，可以對(duì)樣品起到保 真效果，使得分析數(shù)據(jù)能更準(zhǔn)確地反映樣品的原始成分與狀態(tài)，它集樣品采集、貯存功能于 一體，在同一采樣空間可以樣品進(jìn)行多次采樣。公開號(hào)為CN1614384的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N海底火山熱液采樣器，主要具有平 衡氣室、采樣缸、卸樣截止閥、單向閥以及隔離活塞等。平衡氣室內(nèi)預(yù)先灌充氮?dú)馀c隔離活 塞構(gòu)成氮?dú)鈴椈?，由采樣閥、平衡氣室及隔離活塞組成采樣器。采樣器在海底受熱觸發(fā)形狀 記憶合金為材料的拉桿驅(qū)動(dòng)采樣閥中的外單向閥，使樣液進(jìn)入采樣缸。同時(shí)利用氮?dú)鈴椈?技術(shù)，使取樣結(jié)束后保持采樣器內(nèi)部的壓力為海底火山口處的壓力，維持采樣器中微生物 的生存條件。該發(fā)明的特點(diǎn)是采樣閥不使用電驅(qū)動(dòng)，利用形狀記憶合金的特性做為動(dòng)力來 驅(qū)動(dòng)采樣器，以解決采樣器的電能供給。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無需電路控制、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用方便的深海微生
3物自動(dòng)保壓采樣器。本發(fā)明設(shè)有筒體、單向閥、擋水片和鎖緊螺母，筒體為一端開口的容器，單向閥一 端與筒體開口端螺接，單向閥另一端與鎖緊螺母螺接，鎖緊螺母設(shè)有進(jìn)水孔，擋水片設(shè)于鎖 緊螺母的進(jìn)水孔與單向閥的進(jìn)水孔之間。所述筒體內(nèi)腔底面最好為圓弧形底面，圓弧形底面可減小高壓對(duì)管壁的應(yīng)力，筒 體壁厚和材質(zhì)須符合目標(biāo)海域海水的壓力及理化特性要求。所述單向閥的兩端最好均設(shè)有外螺紋，所述筒體開口端設(shè)有內(nèi)螺紋，所述鎖緊螺 母設(shè)有內(nèi)螺紋。所述擋水片可為玻璃薄層擋水片、鋼化玻璃薄層擋水片、PVC薄層擋水片、Pra薄 層擋水片等不同材質(zhì)的薄層擋水片。所述鎖緊螺母的進(jìn)水孔處最好設(shè)有止位端肩，止位端肩用于擋水片的止位。所述擋水片設(shè)于單向閥的進(jìn)水孔與鎖緊螺母的進(jìn)水孔之間，最好是在擋水片與單 向閥的進(jìn)水孔端面之間設(shè)有支撐塊，在擋水片與設(shè)于鎖緊螺母進(jìn)水孔處的止位端肩之間設(shè) 有密封墊片，支撐塊觸壓在單向閥的進(jìn)水孔端面上和擋水片一端面上，支撐塊設(shè)有中心通 孔，密封墊片觸壓在擋水片另一端面與鎖緊螺母的止位端肩上，密封墊片設(shè)有中心通孔。使用時(shí)，將采樣器掛在深海纜車的末端并隨同其它儀器一起進(jìn)入深海。由于筒體 內(nèi)腔為常壓下的氣體，外部為深海水壓，因此隨著深度的不斷加深，擋水片兩端的壓力差越 來越大，壓力差達(dá)到設(shè)定的臨界值，擋水片破裂。海水由外部進(jìn)入并在壓力差的作用下開啟 單向閥并進(jìn)入套筒腔體內(nèi)。當(dāng)套筒內(nèi)腔充滿與目標(biāo)水層同樣壓強(qiáng)的海水后，壓力差消失，單 向閥自然關(guān)閉。當(dāng)采樣器隨深海纜車的纜繩上升過程中，套筒內(nèi)腔的壓力則大于外部海水 的壓力，單向閥可保持截止?fàn)顟B(tài)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保壓。由于微生物存在海水中，因此可實(shí)現(xiàn) 微生物的自動(dòng)保壓采樣。擋水片的破裂閾值是通過改變擋水片的材質(zhì)，厚度以及支撐塊中 心通孔的大小來調(diào)節(jié)，因此通過調(diào)節(jié)這三個(gè)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)不連續(xù)深度的深海保壓采樣。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜、使用方便、適宜推廣；無需電路控制，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)保壓采 樣；采樣器的工作無需額外驅(qū)動(dòng)電路和控制電路；采樣器無需額外的蓄能裝置；根據(jù)實(shí)驗(yàn) 需要，可以通過調(diào)節(jié)擋水板的材質(zhì)、厚度以及支撐塊的中心孔徑來調(diào)節(jié)擋水片的破裂壓力 差，也就是調(diào)節(jié)控制采樣深度；可以在套筒內(nèi)腔中預(yù)先置入培養(yǎng)基，有利于特定微生物的培 養(yǎng)和篩選。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1和2，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有筒體1、單向閥2、擋水片3和鎖緊螺母4，筒體1 為右端開口的高壓容器，筒體1右端設(shè)有內(nèi)螺紋。單向閥1的兩端均設(shè)有外螺紋，單向閥2 一端與筒體1開口端螺接，鎖緊螺母4設(shè)有內(nèi)螺紋，單向閥2另一端與鎖緊螺母4螺接，鎖 緊螺母4設(shè)有進(jìn)水孔41和止位端肩42。在擋水片3與單向閥2的進(jìn)水孔21端面之間設(shè)有支撐塊5，支撐塊5設(shè)有中心通孔51，不同的采樣深度，中心通孔51選用不同的孔徑。擋 水片3與設(shè)于鎖緊螺母4的止位端肩42之間設(shè)有密封墊片6，支撐塊5觸壓在單向閥2的 進(jìn)水孔21端面上和擋水片3左端面上。密封墊片6觸壓在擋水片3右端面上和鎖緊螺母 4的止位端肩42上，密封墊片6設(shè)有中心通孔61。筒體1內(nèi)腔11底面為圓弧形底面，圓弧形底面可減小高壓對(duì)管壁的應(yīng)力，筒體1 壁厚和材質(zhì)須符合目標(biāo)海域海水的壓力及理化特性要求。擋水片3為玻璃薄層擋水片(也 可以是鋼化玻璃薄層擋水片、PVC薄層擋水片、薄層擋水片等不同材質(zhì)的薄層擋水片)。當(dāng)采樣器下沉至預(yù)定深度時(shí)，擋水片3兩端的壓力差達(dá)到設(shè)定的臨界值，擋水片3 破裂，巨大的壓力差使單向閥2開啟。海水由外部經(jīng)鎖緊螺母4的進(jìn)水孔41、密封墊片6的 中心通孔61、支撐塊5的中心通孔51和單向閥2進(jìn)入套筒1內(nèi)腔11中。當(dāng)套筒1的內(nèi)腔 11充滿與目標(biāo)水層同樣壓強(qiáng)的海水后，內(nèi)外壓力差消失，單向閥2自然關(guān)閉。在采樣器隨深 海纜車的纜繩上升過程中，套筒2內(nèi)腔的壓力大于外部海水的壓力，單向閥2可保持截止?fàn)?態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保壓。擋水片3的破裂閾值是通過改變擋水片3的材質(zhì)，厚度以及支撐塊 5中心通孔51的孔徑大小來調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
深海微生物自動(dòng)保壓采樣器，其特征在于設(shè)有筒體、單向閥、擋水片和鎖緊螺母，筒體為一端開口的高壓容器，單向閥一端與筒體開口端螺接，單向閥另一端與鎖緊螺母螺接，鎖緊螺母設(shè)有進(jìn)水孔，擋水片設(shè)于鎖緊螺母的進(jìn)水孔與單向閥的進(jìn)水孔之間。
2.如權(quán)利要求1所述的深海微生物自動(dòng)保壓采樣器，其特征在于所述筒體內(nèi)腔底面為 圓弧形底面。
3.如權(quán)利要求1所述的深海微生物自動(dòng)保壓采樣器，其特征在于所述單向閥的兩端均 設(shè)有外螺紋，所述筒體開口端設(shè)有內(nèi)螺紋，所述鎖緊螺母設(shè)有內(nèi)螺紋。
4.如權(quán)利要求1所述的深海微生物自動(dòng)保壓采樣器，其特征在于所述擋水片為玻璃薄 層擋水片、鋼化玻璃薄層擋水片、pvc薄層擋水片或pra薄層擋水片。
5.如權(quán)利要求1所述的深海微生物自動(dòng)保壓采樣器，其特征在于所述鎖緊螺母設(shè)有止 位端肩。
6.如權(quán)利要求1所述的深海微生物自動(dòng)保壓采樣器，其特征在于所述擋水片設(shè)于單 向閥的進(jìn)水孔與鎖緊螺母的進(jìn)水孔之間，是在擋水片與單向閥的進(jìn)水孔端面之間設(shè)有支撐 塊，在擋水片與設(shè)于鎖緊螺母的止位端肩之間設(shè)有密封墊片，支撐塊觸壓在單向閥的進(jìn)水 孔端面上和擋水片一端面上，支撐塊設(shè)有中心通孔，密封墊片觸壓在擋水片另一端面與鎖 緊螺母進(jìn)水孔處的止位端肩上，密封墊片設(shè)有中心通孔。
全文摘要
深海微生物自動(dòng)保壓采樣器，涉及一種采樣器。提供一種無需電路控制、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用方便的深海微生物自動(dòng)保壓采樣器。設(shè)有筒體、單向閥、擋水片和鎖緊螺母，筒體為一端開口的容器，單向閥一端與筒體開口端螺接，單向閥另一端與鎖緊螺母螺接，鎖緊螺母設(shè)有進(jìn)水孔，擋水片設(shè)于鎖緊螺母的進(jìn)水孔與單向閥的進(jìn)水孔之間。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜、使用方便、適宜推廣；無需電路控制，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)保壓采樣；采樣器的工作無需額外驅(qū)動(dòng)電路和控制電路；采樣器無需額外的蓄能裝置；可通過調(diào)節(jié)擋水板的材質(zhì)、厚度以及支撐塊的中心孔徑來調(diào)節(jié)擋水片的破裂壓力差，也就是調(diào)節(jié)控制采樣深度；可在套筒內(nèi)腔中預(yù)先置入培養(yǎng)基，有利于特定微生物的培養(yǎng)和篩選。
文檔編號(hào)G01N1/10GK101975680SQ20101029025
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者柯才煥, 王德祥, 王麟鶴, 虞晉晉, 許肖梅 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)